путь к просветлению

Реферат на тему: Доклад по волоконной оптике

Раздел: Технология     ВСЕ РАЗДЕЛЫ

В самом деле лазерная система связи на гелий-неоновом лазере имеет полосу пропускания 470 ГГц (1% от основной частоты), в которой можно разместить одновременно около миллиона телевизионных каналов. В 60-е годы было предложено много технических решений по осуществлению различных видов модуляции лазерных излучателей (частотный, фазовый, амплитудный, по интенсивности и полярности, частотно-импульсный), а также был создан ряд лазерных систем связи, использующих распространение света в свободном пространстве. В это же время широко проводились эксперименты по созданию направляющих систем связи, в которых пучок вводился в канал передачи с помощью линз, располагаемых друг от друга на расстоянии 10 или 100 метров. Благодаря работам К.С. Као с сотрудниками из S a dard elecommu ica io s Labora ories в Харлоу (Англия) появился новый подход к созданию направляющих лазерных систем связи. Они предложили для передачи светового сигнала использовать длинные оптически волокна, подобные тем, которые уже использовались в эндоскопии и других областях. Можно утверждать, что статья Као и Хокэма, опубликованная в 1966 году, заложила основу теории волоконно-оптической связи. Основной причиной, сдерживающей практическую реализацию этой идеи, было большое затухание сигнала в оптическом волокне. Если в ясный день ослабление оптического сигнала в атмосфере составляет всего несколько дБ на километр, то имевшиеся в то время лучшие стекла обладали минимальными потерями в видимой области спектра (порядка 1000 дБ/км). Главный тезис Као и Хокэма сводился к тому, что, если бы удалось уменьшить затухание в стекле в видимой или ближней инфракрасной области спектра до 20 дБ/км, то стало бы возможным создание практических волоконно-оптических систем связи. При таком уровне затухания в волокне мощность передаваемого сигнала уменьшилась бы 106 раз при прохождении расстояния 3 км. Производители стекла во главе с фирмой Cor i g (США) нашли пути удаления примесей из материала волокна и достигли этого требуемого уровня потерь в 1970 году, а к 1975 г. уменьшили их до 20 дБ/км. Японские исследователи опубликовали результаты по получению рекордно малых потерь в волокне, а именно 0,5 дБ/км в 1976 г. и 0,2 дБ/км в 1979 г. Если потерь 0,2 дБ/км могли быть обеспечены на большой длине волокна, то мощность передаваемого сигнал уменьшилась бы лишь в 2 раза после прохождения им расстояния 15 км. Следует, однако, подчеркнуть, что приведенные рекордно малые потери были получены в лабораторных условиях на более длинных волнах (1,55 мкм) и были достигнуты главным образом благодаря удалению из волокна ионов гидроксила. К 1980 г. многие фирмы в ряде стран уже выпускали волокно с потерями менее 10 дБ/км и были созданы надежные полупроводниковые источники оптического излучения (на GaAs) и фотодетекторы (на Si). Во всех странах, имеющих развитую индустрию связи, стали проводится всесторонние испытания волоконно-оптических линий связи (ВОЛС), включаемых в обычные телефонные сети. Используемые в ВОЛС полупроводниковые источники света имеют неизменно широкую полосу излучения, составляющую около 30 нм у светодиодов (СД) и около 3 нм у полупроводниковых лазеров.

Сердцевина служит для передачи электромагнитной энергии. Назначение оболочки — создание лучших условий отражения на границе “сердцевина — оболочка” и защита от помех из окружающего пространства. Сердцевина волокна, как правило, состоит из кварца, а оболочка может быть кварцевая или полимерная. Первое волокно называется кварц—кварц, а второе кварц—полимер (кремнеор-ганический компаунд). Исходя из физико- оптических характеристик предпочтение отдается первому. Кварцевое стекло обладает следующими свойствами: показатель преломления 1,46, коэффициент теплопроводности 1,4 Вт/мк, плотность 2203 кг/м3. Снаружи световода располагается защитное покрытие для предохранения его от механических воздействий и нанесения расцветки. Защитное покрытие обычно изготавливается двухслойным: вначале кремнеорганический компаунд (СИЭЛ), а затем—эпоксидакрылат, фторопласт, нейлон, полиэтилен или лак. Общий диаметр волокна 500.800 мкм (рис. 1). Рис. 1. Сечение оптического волокна: 1— сердцевина ; 2 — оболочка ; 3 — защитное покрытие В существующих конструкциях ОК применяются световоды трех типов: ступенчатые с диаметром сердцевины 50 мкм, градиентные со сложным (параболическим) профилем показателя преломления сердцевины и одномодовые с тонкой сердцевиной (6.8 мкм) (рис. 2). Рис. 2. Оптические волокна: а — профиль показателя преломления; б — прохождение луча; 1 — ступенчатые; 2 — градиентные; 3 — одномодовые По частотно-пропускной способности и дальности передачи лучшими являются одномодовые световоды, а худшими — ступенчатые. Важнейшая проблема оптической связи — создание оптических волокон (ОВ) с малыми потерями. В качестве исходного материала для изготовления ОВ используется кварцевое стекло , которое является хорошей средой для распространения световой энергии. Однако, как правило, стекло содержит большое количество посторонних примесей, таких как металлы (железо, кобальт, никель, медь) и гидроксильные группы (ОН). Эти примеси приводят к существенному увеличению потерь за счет поглощения и рассеяния света. Для получения ОВ с малыми потерями и затуханием необходимо избавиться от примесей, чтобы было химически чистое стекло. В настоящее время наиболее распространен метод создания ОВ с малыми потерями путем химического осаждения из газовой фазы. Получение ОВ путем химического осаждения из газовой фазы выполняется в два этапа: изготовляется двухслойная кварцевая заготовка и из нее вытягивается волокно. Заготовка изготавливается следующим образом (рис. 3). Рис. 3. Изготовление заготовки методом химического осаждения из газовой фазы: 1—опорная трубка (оболочка ); 2—осажденные продукты (сердцевина ); 3—нагревательная спираль; 4 — газообразный поток кварца Во внутрь полой кварцевой трубки с показателем преломления длиной 0,5.2 м и диаметром 16.18 мм подается струя хлорированного кварца и кислорода . В результате химической реакции при высокой температуре (1500.1700° С) на внутренней поверхности трубки слоями осаждается чистый кварц . Таким образом, заполняется вся внутренняя полость трубки, кроме самого центра. Чтобы ликвидировать этот воздушный канал, подается еще более высокая температура (1900° С), за счет которой происходит схлопывание и трубчатая заготовка превращается в сплошную цилиндрическую заготовку.

Общее число каналов составит 30 000. Половина из них предназначена для России; в крупных городах, расположенных по трассе, часть этих каналов будет выделяться, вторая половина каналов пройдет транзитом на Европу. Транссибирская линия после включения в мировую межнациональную сеть связи замкнет глобальное волоконно-оптическое кольцо, которое охватит четыре континента (Европа—Америка—Азия—Австралия) и пройдет через три океана (Атлантический, Тихий, Индийский). Достоинства оптических кабелей и область их применения Наряду с экономией цветных металлов, и в первую очередь меди, оптические кабели обладают следующими достоинствами: широкополосность, возможность передачи большого потока информации (несколько тысяч каналов); малые потери и соответственно большие длины трансляционных участков (30.70 и 100 км); малые габаритные размеры и масса (в 10 раз меньше, чем электрических кабелей); высокая защищенность от внешних воздействий и переходных помех; надежная техника безопасности (отсутствие искрения и короткого замыкания). К недостаткам оптических кабелей можно отнести: подверженность волоконных световодов радиации, за счет которой появляются пятна затемнения и возрастает затухание; водородная коррозия стекла, приводящая к микротрещинам световода и ухудшению его свойств. Области применения ОК с учетом их достоинств перечислены на (рис.18). Рис. 18. Свойства и области использования ВОЛС Для систем связи существенными являются показатели 1—5, для автоматизированных систем управления и ЭВМ—показатели 1, 2, 3. Мобильные подвижные системы требуют выполнения в первую очередь показателей 1, 2, 6. Область возможных применений ВОЛС весьма широка — от линии городской и сельской связи и бортовых комплексов (самолеты, ракеты, корабли) до систем связи на большие расстояния с высокой информационной .емкостью. На основе оптической волоконной связи могут быть созданы принципиально новые системы передачи информации. На базе ВОЛС развивается единая интегральная сеть многоцелевого назначения. Весьма перспективно применение оптических систем в кабельном телевидении, которое обеспечивает высокое качество изображения и существенно расширяет возможности информационного обслуживания абонентов. Физические прцессы в волоконных световодах В отличие от обычных кабелей, обладающих электрической проводимостью и током проводимости , ОК имеют совершенно другой механизм — они обладают токами смещения , на основе которых действует также радиопередача. Отличие от радиопередачи состоит в том, что волна не распространяется в свободном пространстве, а концентрируется в самом объеме световода и передается по нему в заданном направлении (рис.19). Рис.19. Процесс передачи: а—радиосвязь; б—волоконно-оптическая связь Передача волны по световоду осуществляется за счет отражений ее от границы сердцевины и оболочки, имеющих разные показатели преломления . В обычных кабелях носителем передаваемой информации является электрический ток, а в ОК—лазерный луч. В обычных широко используемых в настоящее время симметричных и коаксиальных кабелях передача организуется по двухпроводной схеме с применением прямого и обратного проводников цепи (рис.20). Рис. 20. Передача энергии по двухпроводным (а) и волноводным (б) направляющим средам В световодах, волноводах и других направляющих средах (НС) нет двух проводников, и передача происходит волноводным методом по закону многократного отражения волны от границ раздела сред.

Тогда любые самые сверхсрочные заказы НТР не окажутся для ученых и научно-исследовательских учреждений неожиданностью. Эстафета продолжается Не в конфликте - в союзе? Но не только нужды технической революции определяют сегодня развитие тех или иных научных направлений. Налицо, как я уже говорил, и обратный процесс, когда научные достижения диктуют особенности, своеобразие становления самых разных отраслей народного хозяйства. Взять, например, ту же малотоннажную химию, в продукции которой сегодня нуждаются практически все отрасли народного хозяйства. На июньском (1985 г.) совещании в ЦК КПСС по вопросам ускорения научно-технического прогресса Генеральный секретарь ЦК КПСС М. С. Горбачев так охарактеризовал острую необходимость ускоренного развития этого производства: "В мире нарастает настоящий бум малотоннажной химии, производства чистых и сверхчистых материалов, во многом определяющих уровень современной техники. Поэтому нужно удвоить, утроить усилия, чтобы не допустить отставание". Чего же конкретно ждет экономика страны от индустрии, все чаще называемой катализатором катализаторов? В первую очередь высокочистых веществ для микроэлектроники и волоконной оптики

Производство эзофагоскопов

Издержки производства и их виды (Доклад)

Совершенствование технологии получения прядильного раствора в производстве ПАН волокон

Производство работ по возведению жилого кирпичного здания

Kитообразные и их особенности (Доклад)

Факторы вызывающие мутацию (Доклад)

Мерзлотные явления в земной коре (кpиолитология) (. Иpкутская область. Доклад)

Газовая промышленность (Доклад)

Коста-Рика (Доклад)

Промышленное производство в Республике Беларусь в 90-х годах ХХ-го века

Сельское хозяйство в Индии и Китае (Доклад)

Урбанизация и заселенность территории (Доклад)

Отчет о производственной практике менеджера сервисной службы компании (производство топографо-геодезических работ)

Порядок производства по делам об административных правонарушениях. Постановления по делам об административных правонарушениях

Производство по административным делам

Рассмотрение судом дел об установлении отцовства в порядке искового производства

Кассационное производство в гражданском процессе

Мусульманское право (Доклад)

Банкротное производство ЭР

Некоторые категории дел бесспорного производства

Понятие и задачи таможенного оформления, порядок производства

Банкротство. Конкурсное производство

Александр Трифонович Твардовский (Доклад)

Сергей Сергеевич Прокофьев (Доклад)

Иван Сергеевич Тургенев. Жизнь и творчество (Доклад)

Образ иноплеменников по Повести временных лет (1060-1110) ([Доклад])

Московский Кремль (Доклад)

Теория и практика производства накопителей на гибких магнитных дисках

Разработка САПР трубчатых реакторов для производства малеинового ангидрида

Технология производства низина. Антибиотические свойства низина

Клиника и лечение трихомониаза у мужчин (Доклад)

Кассационное производство и его проблемы

Прокурор в досудебном производстве по уголовному делу

Охрана природы (Доклад)

Чернобыльская авария (Доклад)

Очистка сточных вод гальванического производства

Экологические проблемы производства пластмасс

Учебно-воспитательная деятельность учителя. Личностные качества учителя (Доклад)

Потребительские свойства сыров и формирование их в процессе производства

Организация и пути совершенствования производства и сбыта хлебобулочных изделий

Сомали в период колониального раздела и в период 50гг. XX века (Доклад)

Гана до обретения независимости (Доклад)

Организация производства (шпаргалка)

Получение, использование цемента и его продуктов (Доклад)

Материалы швейного производства

Программа для расчета цеха серийного производства

Классификация и производство отливок из хладостойкой стали. Отливки из магниевых сплавов

Производство чугуна. Материалы для плавки и процессы в доменной печи

Сварочное производство

Безлюдное производство

Технический проект на производство топографо-геодезических работ

Качество продукции машиностроительного производства

Конструирование и технология производства ЭВА

История создания и технология производства кирпича

Технология транспортного производства (Контрольная)

Комплексный дипломный проект: Проект участка по производству технологических приспособлений для электромеханического восстановления и укрепления поверхностного слоя деталей машин. Винтовые поверхности

Технико-экономическое обоснование инвестиций в строительство завода по производству кирпича керамического мощностью 30 млн штук в год. Проект повторного применения

Хлопкопрядильное производство

Технология литейного производства

Прокатное производство. План и транспорт прокатных цехов

Проект линии по производству кеты чанового охлажденного посола, производительность 3 тонны в смену

Производство гипса

Технология производства фенопластов

Характеристика побочного молочного сырья. Способы производства и сущность технологии производства различных видов сметаны

Технология швейного производства

Производство электроэнергии

Организация производства на машиностроительных предприятиях с поточными линиями

Производство и ассортимент женских сумок

Производство работ по возведению жилого кирпичного здания

Анализ погрешностей волоконно-оптического гироскопа

Разработка гибкого производства по выпуску фазового компаратора

Разработка фотоприемного устройства волоконно-оптической системы передачи информации (ВОСПИ)

Эниология как паранаука (Доклад)

Технология производства сахара и сахарной свеклы

Технология производства самогона

Организационно экономические резервы повышения эфективности производства продукции в мясном скотоводстве на примере колхоза им. Чапаева Ульяновской обл.

Экономика производства кормовых культур в полевых условиях

Социологическое исследование на тему "Вредные привычки среди молодежи" (Доклад)

Т.Парсонс: Аналитический реализм и понимание задач социологической теории (Доклад)

Сверхпроводники (Доклад)

Свойства сплавов кремний-германий и перспективы Si1-xGex производства

Введение основных понятий в оптику

Производство электроэнергии на гидростанциях

Оптика

Что такое лечебное голодание (Доклад)

Физиогномика (отрывок из работ Аристотеля) ([Доклад])

Материализм в учении древнегреческих атомистов (Доклад)

Зарождение философской традиции (Доклад)

Сравнительный анализ моделей обратимого электрорастворения серебра с поверхности твердого электрода (Доклад)

Технологические и экономические аспекты производства диметилового эфира терефталевой кислоты

Нефть (Доклад)

Получение феррита бария из отходов производства машиностроительных предприятий

Производство серной кислоты

Нитрование ароматических углеводородов. Производство нитробензола

Российская банковская система после Октябрьской революции 1917г. (Доклад)

Инвестиционные банки (Доклад)

Порядок исчисления и уплаты в бюджет налога на имущество предприятий (Доклад)

Аудит счета "Обслуживающие хозяйства и производства"

Безналичные расчеты (Доклад)

Учет и анализ затрат на производство

Затраты на производство и реализацию продукции

Появление денег (Доклад)

Общественное производство и общественное богатство. "Богатство народов" - трактовка А. Смита

Введение в маркетинг (Доклад)

Определение влияния ассортимента ткани на основные технико-экономические показатели работы прядильного и ткацкого производства

Оценка экономической целесообразности производства ПЭВМ, с помощью электронной модели.

Ассортимент и оценка качества шоколада и шоколадных изделий советского и импортного производства

Рынок. Процесс формирования цен и объемов производства (спрос и предложение)

Подходы к поэтапному формированию платежного союза (Доклад)

Россия в мировом производстве и торговле продовольствием

Кадровая политика фирмы при создании производства мирового класса

Менеджмент на производстве

Проектирование основных составляющих процесса управления по функциям: планирование, организация, мотивация и контроль для фирмы "Оптика"

Организация производства

САПР организации производства

Прогнозирование экономической эффективности производства

Бизнес-план предприятия по производству автомобильных литых дисков

Создание предприятия по производству торгового оборудования

Издержки производства (Шпаргалка)

Расчет затрат на техническую подготовку производства по модернизации токарно-револьверного станка 1B340Ф30

Предпринимательские потребности (Доклад)

Эффективность производства

Экономическая и социальная эффективность производства

Технико-экономическое сравнение систем Адаптивного и Массового производств

Технико-экономический анализ. Анализ типа производства и его организации

Организация предприятия по производству паркета

Анализ рынка производства моторных автомобилей за период 1984- 1991гг.

Эффективность производства, анализ эффективности производства

Бизнес-план "Организация производства узлов для персональных ЭВМ"

Бизнес-план производства технического углерода (сажи) (и газообразного водорода)

Издержки производства

Общества с ограниченной ответственностью (Доклад)

Издержки производства как экономическая категория

Функционально-стоймостной анализ технологического процесса производства детали ГТД

Расчет себестоимости продукции и экономической эффективности предприятия по производству офисных стульев

Производительность труда и пути её повышения на производстве

Производство ликёро-водочной продукции

Экономика производства кормовых культур в полевых условиях

Методы организации производства

Экономическое значение снижения издержек производства

Технико-экономическое обоснование организации производства и реализации кваса в Могилевской области

Определение эффективности производства

Затраты на производство и реализацию, источники финансирования, пути снижения

Ценные бумаги (Доклад)

Политика эффективности занятости в России (Доклад)

Повышение эффективности сельскохозяйственного производства

Ценообразование на факторы производства

Кризис конца 98 - экономико-политические аспекты (Доклад)

Общественное производство, его структура и роль в обществе

Проблемы реализации инвестиционного потенциала российских предприятий. Роль банков в привлечении инвестиций и финансировании промышленного производства

Эффективность производства. Анализ эффективности производства

Виды монополий и особенности определения цены и объёма производства

Кризис индустриальной цивилизации и политэкономическая модель производства

Азиатский способ производства и античное рабовладение

Производство радиостанций и грозоотметчика системы А. С. Попова

Взаимодействие следователя с органами дознания при производстве предварительного следствия

Краткий доклад про Леонардо да Винчи (с иллюстрациями)

Сообщение-доклад по произведению И.С. Тургенева "Накануне"

Разработка проекта предпринимательского бизнеса по производству игрушек на ЗАО

Посторонние микроорганизмы в пивоваренном производстве

Лекции - Фармакология (справочник мед. препаратов зарубежного производства)

Организация производства

Планирование строительного производства

Финансовый менеджмент как основа управления ресурсным обеспечением производства

Организация, планирование и управление технологической подготовкой производства

Типы производства

Производство отливок в литейных цехах

РЕФЕРАТЫ referat.star-info.ru.